1、 以太阳能为驱动力的制冷系统的发展 摘要 本文介绍制冷系统通过太阳能传送的热能的冷却系统不含主动部分 ,因此视为被动的 。 水作为制冷剂可用于低温运转，英国肯 建立了一个原型系统，标称 7 千瓦的冷却能力 该系统是在一个实验室测试的 ,然后装在一个现有的办公室里 , 这个系统已经运行而且制冷系数已经到了 0.3。该系统还能为用户提供多达 20 万千瓦供暖在冬天。（ 2000 Elsevier Science Ltd版权所有。） 第一章介 绍 世界市场的扩大促进了空调制冷。 1997 年 ,仅仅在在英国，就增加了 13的包装系统和 4的中央系统。 1 传统的冷却技术是基于蒸气压缩系统 ,它是在一
2、个很大的压力环境中。很多蒸气压缩系统使用氯氟烃 (如 R11 制冷剂的氯氟化碳 )和 R12。当这些释放到大气中会导致导致全球臭氧层的空洞。虽然这些是制冷剂的临时替代者。例如 R22，这些 HCFC 制冷剂对环境依然有影响。即使在长期的制冷剂替代者氯氟烃 ,就像 R134a 则不会造成环境的破坏。而制冷剂 HFC 的能力下降了。蒸气压缩系统被机械动力进一步的环境破坏。这种机械的电力 来自一个电机或内燃机。其结果是进一步对环境释放形式的碳、氮的氧化物和硫化物的污染。 在 1994 年 ,英国政府承诺减少温室气体的排放 20%,直到 2010 年以前。 1994 年的温室气体排放的总量是 600
3、万吨。加热、冷却、照明的建筑物排放了超过 60%的温室气体在英国。虽然制冷只占了很小的一部分排放量，但是应该得到相应的重视。 在台湾有 17 万人利用了太阳能获取能量，这些能量是人类总用量的 3 倍还多。如果英国是满足其减排目标 ,然后大量新的可再生能源技术必须实施的前提是减少衍生燃料的能源。 这是一个冷却系统几乎完全由太阳能供 电所开发出来。基于这个原因弹射制冷循环的修改 ,来排除需求的输液泵。这个结果是一个不含有效成分循环。由于该系统应具备最少的维护要求和潜在的长寿命。这个出现故障的机会应该很低。其拥有最小电气需求的水加热和冷却系统的电路。 第二章 描述 如图 1 显示常规弹射制冷循环 ，
4、 由于加热液体制冷剂 在锅炉的高压力和高温度下沸腾。 高压冷冻蒸汽经过 1 号线和进入主喷管的镶压缩机 ，水流通过加速达到 2 号线的蒸发器。因为 在极低的温度使 压力降低 ,沸腾的制冷剂在蒸发器里的产生 一个较低的压力。 这两条 线路 通过排放到 3 号线 的 混凝汽器 里使 它们冷却和浓 缩 。 液体制冷剂回到蒸发器经由膨胀阀在第 6 和 4 号线使用输液泵提高压力。完整描述弹射原理及性能特点可以发现 独特的地方。 上述周期已被修改 ,来 消除要求给水泵 。这是利用中立从锅炉由汽体变为液体如图 2 可用的压头： p= gh 其中： p =压差 g =重力加速度 =密度 h=高度 为了减少冷
5、凝器 ,对锅炉的纵向拆分制冷剂应选用一个适度的压力差并且在很的高密度下。 锅炉压力和冷凝器压力的比值很大时，应选择在标准、冷冻低蒸气压在工作环境中，此外 ,如果系统是有极小的环境影响 ,那么可以忽略破坏臭氧层和全球变暖的影响。考虑到这些标准 ,水被选为制冷剂。其他可能的成为制冷剂可能如酒精、甲醇烷烃和己烷 ,当操作在 0下时，虽然这些制冷剂有较高的蒸汽压力和低密度的特性但是加大了垂直的分离的次数。 对锅炉的性能的提高为制冷系统的温度和压力升高。锅炉的热量 ,是由一个太阳能集热器、性能与温度的集合体。这样锅炉应该有一个相对合适的温度。在一个完全可有效运营的太阳能集热器板上的收集器的温度上升 到
6、80、到 110管接受和抛物线槽集中到 300的收集器里。管式收集器安装允许供热锅炉水温度高达 110。 对该系统的设计条件下表 1 给出。指定一个为 7 万千瓦的空调制冷冷负荷。它是被安装在大约为一半的总建筑空调冷负荷的办公室里。其他冷却方式已经开始 ,包括夜间强迫气流通风。 制冷气流量之间的比例时蒸发器和锅炉的流动比率 ,必须建立在确定锅炉的冷凝器流率。这是一个利用在诺丁汉大学计算机代码的开发。制造商听从他的意见。 表 2。给出了系统的流动速率和热负荷。 如果这个设计紧凑板式换热器 ,为锅炉及冷凝器。 表 1 冷却系统的设计情况 摘要里阐明了换热器具有较高的表面面积密度 ,并允许温度接近。这次设计有很高的完整性 ,一个重要的因素是操作压力。在英国诺丁汉大学的制造时没有适当的蒸发器可能
